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申请/专利权人：山东高速集团有限公司;东南大学

摘要：本发明公开了一种车联网环境高速交织段施工区车道级限速控制方法，包括：将车联网环境下的高速交织段施工影响控制区划分成网格并编号；确定施工影响控制区网格区域；采集高速交织段施工影响控制区交通特征数据；计算施工影响控制区车流控制网格区域内车流运行特征，计算施工影响控制区交通流量；确定高速交织段施工影响控制区车流分配方案；确定各车道引导车流车速排序，确定高速交织段施工区车道级限速控制方案。本发明借助车联网环境下各类交通信息交互的便利性、可靠性，对车联网环境下高速交织段施工影响区的各车道设置合理限速，实现路网车流量均匀分布，提高路网整体的运行效率。

主权项：1.一种车联网环境高速交织段施工区车道级限速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将车联网环境下的高速交织段施工影响控制区划分成网格，并将各个网格进行编号；步骤2，根据车辆运行方向及特征，确定施工影响控制区网格区域；步骤3，采集高速交织段施工影响控制区交通特征数据；步骤4，根据交通特征数据计算施工影响控制区车流控制网格区域内车流运行特征，并计算施工影响控制区交通流量；步骤5，将施工影响交通区交通流量由中间车道向外侧车道依次进行分流，确定高速交织段施工影响控制区车流分配方案；步骤6，根据施工影响控制区车流分配方案，确定各车道引导车流车速排序，确定高速交织段施工区车道级限速控制方案；步骤1具体包括以下子步骤：步骤101，确定控制起点断面根据高速交织段长度L和施工区起点断面与交织区起点断面的距离D，确定控制起点断面与施工区起点断面的水平距离Dc，表达式如下： 步骤102，划分车联网环境下高速交织段施工影响控制区网格将控制起点断面开始至交织区终点断面的合围区域划分矩形道路网格，每个网格长度为lg，宽度为ld；步骤103，对车联网环境下高速交织段施工影响控制区网格进行编号根据车流运行方向依次对每个网格编号，将每个网格编号记为Gij，表示第i个车道的第j个网格；步骤2具体包括：根据施工区位于第W个车道以及施工区长度LW，确定该车道从控制起点至施工区终点合围区域为施工影响控制区网格区域GW，表示为：GW＝{GW1,GW2,…,GWZ}其中Z表示施工影响控制区所占网格数，表达式为： 步骤3包括采集高速交织段施工影响控制区的实时交通特征数据以及历史交通特征数据：当车辆通过控制起点断面上游Da时，采集控制起点断面在单位时段tm各车道内通过的车流量Qi和每辆车的车速VQ_i；采集车联网环境下高速交织段施工影响控制区各个网格在历史时间H的h时段的特征数据，包括左侧车道分流量右侧车道分流量以及点断面各车道车流量步骤4具体包括以下子步骤：步骤401，计算网格车辆交织运行特征根据已采集的高速交织段施工影响控制区历史交通特征数据，计算历史时间H的h时段平均高速交织段施工影响控制区各网格的历史左侧分流量右侧分流量和总流量表达式分别为： 根据历史分流量计算网格左侧车道分流比率和右侧车道分流比率得到网格车辆交织运行特征，表达式分别为： 步骤402，计算施工影响控制区网格区域车辆交织运行特征根据网格车辆交织运行特征，计算施工影响控制区网格左侧车道分流比率和右侧车道分流比率得到施工影响控制区网格区域车辆交织运行特征，表达式分别为： 式中，表示施工影响控制区第A个网格左侧车道分流比率，表示施工影响控制区第A个网格右侧车道分流比率；步骤403，计算施工影响控制区交织后的交通流量根据施工影响控制区网格区域车辆交织运行特征，计算施工影响控制区左侧区域流入施工影响控制区的车流量和施工区右侧区域流入施工影响控制区的车流量进而计算施工影响控制区交织后的交通流量Q′W，表达式分别为： 式中，表示第W-1车道的右侧分流比率，表示第W+1车道的左侧分流比率，QW表示施工影响控制区交织前的交通流量；步骤5具体包括以下子步骤：步骤501，计算施工影响控制区车道分流方案将施工影响控制区车流分别根据左侧车道数W-1占除施工区车道数I-ndW的比例，计算施工影响控制区车道分流方案，表达式分别为： 式中，ΔQ′W→W-1表示施工影响控制区往左侧车道分流量，ΔQ′W→W+1表示施工影响控制区往右侧车道分流量；步骤502，计算车道控制车流根据采集的各车道的单位时段tm内通过的车流量Qi，计算车道控制车流表达式为： 步骤503，计算其他车道分流方案根据车道控制车流，从中间施工区车道依次往外侧车道进行分流，分别计算左侧车道分流量ΔQ′W-f→W-f-1和右侧车道分流量ΔQ′u-W→u-W+1，表达式分别为： 式中，Q′W-f表示第W-f车道的车流量，Q′u-W表示第u-W车道的车流量；步骤6具体包括以下子步骤：步骤601，计算左侧分流车道车流控制车速将车道W-f的车流的速度按照从小到大进行排序，确定需要分流的车流RankQcW-f→W-f-1，计算车辆对应的车速，即车道W-f的车流控制车速VcW-f，表达式为： 步骤602，计算右侧分流车道车流控制车速将车道W-u的车流的速度按照从小到大进行排序，确定需要分流的车流RankQcW-u→W-u+1，计算车辆对应的车速，即车道W-u的车流控制车速VcW-u，表达式为： 步骤603，确定车道级限速控制方案根据各车道的车流控制车速对相应车道进行限速，最内侧及最外侧车道限速不变，施工区车道仅设置分流标识，根据各车道的限速设置车道级限速控制方案，且每隔时段tm就结合新采集数据动态更新各车道限制车速。

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